浙江省高考物理选考总复习配套课件第一章实验1用打点计时器测速度实验2探究小车速度随时间变化的规律.pptx

第一章运动的描述匀变速直线运动,实验1用打点计时器测速度实验2探究小车速度随时间变化的规律,考试标准,必考实验自清,必考题型突破,内容索引,必考实验自清,实验1：用打点计时器测速度1.打点计时器是计时仪器，电磁打点计时器是使用46V交流电源；电火花计时器是使用220V交流电源，当电源的频率是50Hz时，它每隔打一个点.2.使用打点计时器打点时，应先，再释放小车.3.根据v_可求出任意两点间的平均速度，x是纸带上两点间的距离，t是这两点间的时间间隔.,答案,0.02s,接通电源,实验2：探究小车速度随时间变化的规律,1.实验器材电火花计时器(或打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、复写纸.2.实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂适量的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；,答案,电磁,交流电源,无滑轮,(3)把小车停靠在打点计时器处，先，后；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析.3.注意事项(1)平行：纸带、细绳要和平行.(2)两先两后：实验中应先，后；实验完毕应先断开电源，后取纸带.(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑轮相撞.(4)减小误差：小车的加速度宜适当，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出67个计数点为宜.,答案,接通电源,释放小车,长木板,接通电源,释放小车,大些,1.数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等.(2)处理的方法分析物体的运动性质测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质.利用逐差法求解平均加速度(如图1),图1,利用速度时间图象求加速度a.作出速度时间图象，通过图象的求解物体的加速度；b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度.2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动(1)x1、x2、x3xn是相邻两计数点间的距离.(2)x是两个连续相等的时间间隔内的位移差：x1x2x1，x2x3x2，.,斜率,答案,(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T0.02n(打点计时器的频率为50Hz，n为两计数点间计时点的间隔数).(4)xaT2，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量，所以x必然是个恒量.这表明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.,返回,必考题型突破,例1某同学用如图2甲所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律.,命题点一教材原型实验,图2,实验步骤如下：A.安装好实验器材；B.让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；C.测出x1、x2、x3、.结合上述实验步骤，请你继续完成下列问题：,(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有_.(填选项代号)A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.秒表D.刻度尺E.天平F.重锤G.弹簧测力计H.滑动变阻器,(2)如果小车做匀加速直线运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系是_，已知打点计时器打点的时间间隔是T，则打c点时小车的速度大小是_.,解析因小车做匀加速直线运动，所以x3x2x2x1，即2x2x1x3，c点是bd段的时间中点，则c点的瞬时速度等于该段的平均速度，vc.,x3x2x2x1(或2x2x1x3),解析答案,例2实验中，如图3所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T0.1s.,图3,解析答案,(1)根据纸带可判定小车做_运动.,解析根据纸带提供的数据可知xBCxABxCDxBCxDExCD12.60cm，故小车做匀加速直线运动.,匀加速直线,(2)根据纸带计算各点瞬时速度：vD_m/s，vC_m/s，vB_m/s.以A点为零时刻，在如图4所示坐标系中作出小车的vt图线，并根据图线求出a_.,图4,12.60m/s2,3.90,2.64,1.38,答案见解析图,答案,解析,描点连线得如图所示vt图线，根据图线斜率知a12.60m/s2.,(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度的物理意义是_.,解析答案,解析图线与纵轴交点的速度的物理意义是零时刻小车经过A点的速度.,零时刻小车经过,A点的速度,解析,1.当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列关于纸带上的点迹的说法正确的是()A.点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况D.纸带上的点越密，说明物体运动得越快,题组阶梯突破,1,2,3,解析从打点计时器的用途出发对选项进行筛选.打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况，点迹越密说明物体运动越慢.,1,2,3,2.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中错误的是()A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B.在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处C.应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动,1,2,3,解析长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低，故选项A错误.,解析,3.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_.A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路C.再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车D.把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E.把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次,1,2,3,F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起始点，并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下面记作0，往后数五个点作为计数点1，依次标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两计数点间的距离,1,2,3,解析在实验中应尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况，既要减小系统误差又要减小偶然误差.其中E项中的电源应采用交流电源，而不是直流电源.,答案ABCDFG,解析答案,例3在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，小车做匀加速直线运动，打点计时器接在50Hz的低压交变电源上.某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出).从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段)，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图5所示，由此可以得到一条表示vt关系的图线，从而求出加速度的大小.,命题点二拓展创新实验,图5,(1)请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示vt关系的图线.,解析答案,解析纸带的长度表示位移，由于每条纸带宽度相同，也就是时间相同，因此长度也表示速度的大小，因此各个顶点连线就可以表示vt关系的图线.,答案如图所示,(2)从第一个计数点开始计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度.,解析0.15s恰好是BC的中间时刻，因此需要测出BC的长度，也就是纸带b的长度.,(3)若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则可求出加速度的大小为_m/s2.,2.0,解析答案,b,4.如图6是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.,题组阶梯突破,4,5,图6,(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_.,解析答案,0.02s,解析打点计时器频率为50Hz，周期T0.02s，故打相邻两点的时间间隔为0.02s.,(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距x_；C点对应的速度是_(计算结果保留两位有效数字).,4,5,解析答案,0.10m/s,0.70cm,5.某同学用如图7甲所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”：,4,5,图7,(1)电磁打点计时器接_电源(填“低压直流”“低压交流”或“220V交流”).,4,5,解析电磁打点计时器接低压交流电源.,解析答案,低压交流,(2)实验时，使小车靠近打点计